Técnicas digitales para la valoración laringoscópica
S. Fernández González*, N Sánchez Ferrandis*, F. Vázquez de la Iglesia**, J. Rey Martínez* * Laboratorio de Voz. Departamento ORL. Clínica Universitaria. Facultad de Medicina. Universidad de Navarra ** Servicio de Otorrinolaringología. Hospital Arquitecto-Marcide. Ferrol, La Coruña
Correspondencia:
Secundino Fernández. Laboratorio de Voz. Departamento ORL. Clínica Universitaria. Facultad de Medicina. Universidad de Navarra. Apdo. 4209. 31080 Pamplona
Resumen
En 1854 con el descubrimiento del espejito laríngeo por Manuel García, profesor de canto español, nació la laringología como especialidad. Desde entonces han sido numerosos los avances en el terreno de la valoración visual de la dinámica laríngea durante la fonación. En los últimos años la tecnología digital ha permitido no sólo la obtención y registro de imágenes de manera precisa y fiable sino que permite realizar medicio-nes de fenómenos extremadamente rápidos y delicados, como son el desplazamiento de la mucosa de las cuerdas vocales, los cambios del área glótica durante el ciclo vocal, etc.
Se revisa la historia de la estroboscopia, los protocolos de valoración, las técnicas de la estroboscopia digital y sus posibilidades diagnósticas así como sus limitaciones. Se propone así mismo dos nuevas técnicas que han irrumpido recientemente en el panorama otorrinolaringológico que son la videokimografía digital y la grabación en vídeo de alta velo-cidad que superan las limitaciones de la estroboscopia y probablemen-te se convertirán en un medio de exploración rutinario en un futuro próximo.
Palabras clave: Estroboscopia, video de alta velocidad, videoen-doscopia, laringe.
Summary
Laryngology was born as a specialty in 1854 when Manuel García, a Spanish singing teacher, invented the laryngeal mirror. Since then, many advances have been made in the area of visual assessment of laryngeal dynamics during phonation. Recently, digital technology has made it possible not only to obtain and record images precisely and reliably, but also to measure extremely rapid and delicate phenomena such as the displacement of the mucosa of the vocal chords, changes in the glottal region during the vocal cycle, and so on.
We review the history of stroboscopy, the assessment protocols, the techniques for digital stroboscopy and their diagnostic potential and limitations. Two new techniques which have recently made an impact are then proposed, namely digital videokimography and high-speed vi-deo recording, which overcome the limitations of stroboscopy and may well become routine exploration techniques in the near future.
Kew words: Stroboscopy, high speed video, videoendoscopy, larynx.
Introducción
Cuando el aire procedente de los pulmones pasa a presión a través de la pequeña hendidura que dejan entre sí las cuerdas vocales al aproximarse, se produce un sonido que da origen a la voz. El aire a presión es capaz de hacer ondular la mucosa o superficie de revestimiento de las cuerdas vocales. Al ondular esta mucosa se produce un movimiento de separación y aproxi-mación de la superficie de las cuerdas vocales (ciclo vocal) de manera que ese contacto genera un sonido de una forma pare-cida al que se genera cada vez que se se aplaude. La sucesión de contactos o ciclos vocales implica la sucesión de la señal sonora cuya frecuencia vendrá dada por la frecuencia de con-tactos de la mucosa y la intensidad por la presión que conlleve cada ciclo vocal. La frecuencia de estos ciclos vocales puede variar enormemente según se trate de voz de hombre (100-150
ciclos/segundo), voz de mujer (200-270 ciclos/segundo), o de niño (220-280 ciclos/segundo), de voz hablada o cantada, etc. Hoy disponemos de ópticas flexibles, rígidas y videoendoscopios de gran precisión que nos permiten observar con gran detalle las cuerdas vocales. Sin embargo el movimiento de las cuerdas vocales durante la fonación es un fenómeno demasiado rápido para que el ojo humano pueda verlo (el ojo humano puede per-cibir fenómenos dinámicos de hasta 5 ó 6 imágenes/segundo) o que pueda recogerse por los sistemas habituales de filmación (25-30 imágenes/segundo).
filmación ultrarrápida son muy costosos, requieren unas condi-ciones de luz extremas y precisan unas exigencias técnicas que hacen que no se puedan utilizar como método de exploración habitual de la dinámica fonatoria.
Bajo determinadas circunstancias es posible prescindir de la filmación ultrarrápida y de todos sus requerimientos fotográ-ficos y de iluminación especial. El movimiento de las cuerdas vocales puede enlentecerse aparentemente e incluso detenerse mediante la ilusión óptica de la estroboscopia (la misma ilusión que hace que las aspas de un ventilador eléctrico parezcan que giren lentamente y en sentido contrario bajo determinadas con-diciones de iluminación).
Principios básicos
Cuando una imagen incide en la retina, ésta permanece en ella por un espacio de 0,2 segundos (Ley de Talbot). A esto se le denomina persistencia de imagen en la retina y gracias a este fenómeno podemos ver con continuidad los fotogramas de una película1415,16,17.
Imaginemos que un fenómeno tan rápido como el de la apertura y cierre de la glotis durante la fonación y que por tanto que no puede ser visto por el ojo humano tiene lugar en un medio sin luz (Figura 1).
Supongamos que la frecuencia de apertura y cierre es de 100 ciclos/segundo y que todos los ciclos son exactamente igua-les entre sí10,11,12.
Imaginemos ahora que esas cuerdas vocales en movimiento se iluminan repentinamente con un breve destello de luz inten-sa que tiene una duración de 0,01 segundo. Al observar esto con nuestros ojos o mediante una cámara veremos una imagen precisa de lo que ocurre en ese instante. Debido a la brevedad de la duración del destello de luz o flash la imagen que tendre-mos de las cuerdas vocales será nítida y no estará afectada por el movimiento. Gracias a la propiedad de la persistencia de las imágenes en la retina la imagen permanecerá en nuestros ojos aproximadamente 0,2 segundos18,19,20.
Por último imaginemos que se repiten una serie de deste-llos o flashes de manera sincrónica a la frecuencia del cierre y
Figura 1. Ciclo vocal, periodo de contacto, periodo de decontacto, fase
de contacto, fase de mínimo contacto.
100% (O)
0% (C)
Ár
ea de contacto mucosa cuer
das vocales (%)
CONTACTO DECONTACTO NO CONTACTO FASE DE CONTACTO
FASE DE MINMO CONTACTO CICLO VOCAL (T)
Figura 2. Principio estroboscópico. Modo en movimiento. La frecuencia
de disparo del flash estroboscópico es discretamente inferior a la fre-cuencia fundamental de la fonación. De esta manera es posible visualizar los fenómenos fonatorios a nivel de la mucosa de las cuerdas vocales en cámara lenta.
Figura 3. Fases del ciclo vocal obtenidas a partir de una grabación
mediante estroboscopia.
Figura 4. Esquema del ciclo vibratorio de las cuerdas vocales. En la
izquierda se representa una sección coronal de las cuerdas vocales a lo largo de un ciclo vocal; En el centro se representa las posiciones de la mucosa durante las distintas fases del ciclo vocal tal y como se obser-varían en una exploración laringoscópica; En la derecha se representa las correspondientes fases del cilo vocal en el glotograma.
Continuando con el ejemplo anterior si en lugar de repetir-se los destellos o flashes a una frecuencia de 100/repetir-segundo la frecuencia es de 99/segundo ya no están sincronizadas las fre-cuencias de los ciclos vocales 100/segundo (1/100=0,01) y la de la fuente de iluminación o flash 99/segundo (1/99=0,0101). Esta desincronización en un ciclo supone que cada flash iluminará un instante de un ciclo vocal con ligero retraso con respecto al ciclo vocal anterior. Así se incrementa progresiva-mente el desfase entre la frecuencia del flash y la de los ciclos vocales, de manera que la posición que se puede observar con el primer flash no se repite otra vez hasta que no tiene lugar el flash número 101. Hasta entonces se han iluminado 100 posiciones de las cuerdas vocales permitiendo reconstruir con estos frajmentos un ciclo y visualizarlo en cámara lenta (Figuras 2, 3 y 4).
Antecedentes históricos
Desde la antigüedad la idea de observar fenómenos repetitivos y estudiarlos ha despertado el interés de numerosos estudiosos. De acuerdo con D. C. Miller el primero en recoger esta idea fue el poeta Lucrecio (94-55 a. d. C.).
No fue hasta el año 1836 cuando un profesor de física en Bélgica, Joseph Antoine Ferdinand Plateau (1801-83) descri-bió en uno de sus trabajos las leyes de lo que él denominó
“efecto estroboscópico”. En el año 1832 había construido un aparato que denominó phenakistiscope o phantoscope sobre el que realizó el trabajo experimental para comprobar sus ideas. Casi al mismo tiempo y sin conocer el trabajo de Plateau, Simon Ritter von Stampfer (1792-1864) un matemático vienés des-cribió el principio estroboscópico en otros términos y construyó lo que él denominó stroboscope (strobos=turbulencia) o
circu-lar turning viewer. Posteriormente William George Horne
per-feccionó los aparatos de Plateau y Stampfer y denominó su sis-tema como zoetrope, life turner o wonder drum.
Manuel Patricio García (1805-1906), en 1854 observó por primera vez las cuerdas vocales durante la fonación con el espejito que él mismo ideó. En 1852 E. Harles había estudiado en laringes de cadáver aisladas el mecanismo de la producción de la voz y según Schönhärl también realizó exploraciones estroboscópicas en dichas laringes48.
A. Töpler en 1866 creó su vibroscope con el que investigó la fonación humana.
En 1877 Emile Reynaud mejoró el zoetrope de Horne y creo el praxinoscope y en 1878 E. Muybridge filma sus famo-sas imágenes del galope de un caballo.
Fue en ese mismo año cuando un medico que trabajaba como internista y laringólogo de Munich llamado Max Joseph Oertel introdujo la estroboscopia en el campo de la laringología humana (Figura 5).
Allbert Musehold realizó las primeras fotografías de las cuerdas vocales en 1998 y Miroslav Seeman introdujo la estroboscopia a la patología de la voz en 192131.
Posteriormente han sido muchos los investigadores y los clínicos que han aportado avances significativos al desarrollo y
Figura 5. Max Joseph Oertel medico internista y
aplicación de la estroboscopia en medicina. Destacan Leo A. Kallen y H. S. Polin que desarrollaron el primer estroboscopio electrónico en 1932; Elimar Schönhärl que publicó su famosa monografía42: “Die Stroboskopie in der praktischen Laryngologie
(La estroboscopia en la laringología práctica) y Minoru Hirano y Diane M Bless que en 1993 publicaron la momografía “Videostroboscopic Examination of the Larynx” (El examen videostroboscópico laríngeo)10,11,12.
Desde que Oertel en 1878 utilizó por primera vez el pro-cedimiento de interrumpir periódicamente la iluminación para investigar el comportamiento dinámico de las cuerdas vocales, el método conocido como estroboscopia tuvo una escasa apli-cación clínica hasta hace muy pocos años. Su incorporación como método habitual de diagnóstico se ha producido gracias al desarrollo de la videoendoscopia. Bernhard Vallancien fue el primero en describir “Stroboscopie et televisión” y se le consi-dera el padre de la videolaringoestroboscopia. Grabando las imágenes es posible su estudio detenido, el análisis y medición de los desplazamientos de los movimientos de la mucosa de las cuerdas vocales, el estudio de cada fase del ciclo vocal y del área de la glotis, la correlación con la onda electroglotográfica y el sonido en tiempo real, etc. De esta manera ha alcanzado el carácter práctico que necesitaba31,48.
La estroboscopia se ha convertido en uno de los métodos más útiles de los que se dispone para el diagnóstico de los trastornos de la voz, al permitirnos observar con gran precisión y detalle las alteraciones de la ondulación de la mucosa y la situación del borde libre de la cuerda vocal37,38,39,43.
A diferencia de la filmación a alta velocidad y su reproduc-ción a 25 imágenes por segundo, que permite la visión enlentecida del ciclo vibratorio completo, la estroboscopia nos ofrece una imagen compuesta de éste obtenida por la ilumina-ción intermitente de varios ciclos consecutivos. Lo que vemos en realidad es la suma de fragmentos del ciclo vibratorio que difieren ligeramente entre sí y que, presentados consecutivamen-te, generan la impresión visual de un ciclo completo18,19,20,21.
Equipo
Los equipos de estroboscopia actuales están compuesto por una fuente de luz halógena, una fuente de luz estroboscópica (habitualmente una lampara de xenon o de cristal de cuarzo), un micrófono de contacto, un sistema de amplificación y de filtrado acústico y un pedal o mando manual que regula la fre-cuencia y el desfase del disparo del flash con respecto a la frecuencia de la fonación durante la exploración. Con frecuen-cia se asofrecuen-cia un electroglotógrafo que puede sustituir al micró-fono para registrar la frecuencia fundamental de la fonación (Figura 6). Es preferible registrar el valor de la frecuencia funda-mental, siempre que sea posible, mediante el electroglotógrafo ya que se evitan muchos artefactos acústicos debidos a la señal acústica recogida por el micrófono44,45,46,47.
La señal frecuencia fundamental recogida por el micrófo-no o por el electroglotógrafo se convierte en una señal eléctrica que, tratada por el sistema de filtrado, genera una serie de im-pulsos similar o con un mínimo desfase con respecto a la fre-cuencia fundamental de la señal acústica, que es la que regula la cadencia del destello de la lámpara estroboscópica.
Median-Figura 6. Equipo de Laringoestroboscopia digital. Rhino-Laryngeal
Stroboscope 9100-B de KAY Elemetrics Corp.
te el pedal o el mando de regulación manual se puede seleccio-nar el modo de actuación para observar el movimiento en cá-mara lenta o fijar la imagen estática dependiendo del desfase en uno o dos ciclos por debajo de la frecuencia fundamental de la fonación o de la sincronización de la frecuencia del flash y la de la fonación respectivamente.
Actualmente existen numerosos modelos de estroboscopios que satisfacen plenamente los requerimientos necesarios para el estudio de la función laríngea. La mayoría de los estroboscopios disponen de indicadores de la frecuencia fundamental de la fonación, de la intensidad y del grado de desfase. Los equipos que se sincronizan con un electroglotógrafo presentan en la pan-talla de registro la imagen estroboscópica y la onda glotográfica, además de la frecuencia fundamental, amplitud y el ángulo de la fase. Este procedimiento permite estudiar las variaciones que se producen en los distintos ciclos en las fases de apertura y cierre6,7,8,9.
Figura 8. Imágenes correspondientes a varios ciclos vocales normales
obtenidos a partir de una exploración estroboscópica de las cuerdas vocales durante la fonación.
Figura 9. Representación de los cambios de área de la glotis y del
desplazamiento de la mucosa de las cuerdas vocales en varios cilos vocales normales. En amarillo se indica superficie de la glotis corres-pondiente a tres ciclos vocales. Las líneas rojas y azules corresponden a los desplazamientos de la mucosa de las cuerdas vocales en cada fase del ciclo con respecto a la línea media.
informáticos apropiados. De esta manera es posible descompo-ner un segmento de la exploración en un número variable de imágenes obtenidas en ciclos fonatorios consecutivos22,23,24,25.
En las Figura 7 se muestra una sucesión de imágenes emplea-das para el análisis de los datos, cuyos parámetros de obten-ción pueden, además, modificarse. Así, se pueden realizar cál-culos automáticos o semiautomáticos de la relación entre el área y la longitud de la glotis (Figuras 8, y 9) o la amplitud de la ondulación de la mucosa, que además puede analizarse por separado en el tercio anterior, medio o posterior de las cuerdas vocales49,50,53. La última generación de sistemas estroboscópicos
computarizados permiten que las imágenes se digitalicen y al-macenen directamente en el ordenador, manteniendo una ex-traordinaria calidad. Mediante un programa específico, se con-sigue la localización rápida de los archivos de las exploraciones, así como la visión simultánea de imágenes de dos exploracio-nes diferentes o de segmentos distintos de una misma.
En el momento actual los sistemas estroboscópicos computarizados mejoran sustancialmente su eficacia con res-pecto a los no integrados en sistemas digitales, ya que tanto la calidad de las imágenes como su procesamiento y archivo son superiores. De este modo, es posible almacenar y localizar con rapidez las exploraciones, realizar copias de las imágenes asociarlas a registros del análisis acústico y electroglotográfico, exportar las imágenes y/o los gráficos a otros programas informáticos para su incorporación a un documento, etc. Este tipo de estroboscopios constituye, por tanto, una unidad de diag-nóstico e investigación extremadamente precisa y de indudable valor para la docencia.
Aplicación
Indicaciones y límites
De acuerdo con el principio físico de la estroboscopia su aplicación se limita al estudio de fenómenos periódicos o casiperiódicos, es decir del componente vibratorio normal y de las alteraciones que en situaciones patológicas lo alteran en un grado que no conlleva la ausencia de un patrón repetitivo o es caótico Otra de sus limitaciones es la necesidad de disponer de un mínimo de emisión vocal estable de 3 segundos para conse-guir sincronizar la frecuencia de dispar del flash con la frecuen-cia fundamental. No es posible, por tanto, visualizar el inicio de la fonación ni patrones fonatorios que supongan cambios rápi-dos en la frecuencia de la fonación como los que dan en la conversación o durante el canto. El desfase que supone una frecuencia de disparo del flash mayor que la frecuencia funda-mental de la voz conlleva una inversión en el tipo de movimien-to de la ondulación de la mucosa de las cuerdas vocales.
En los casos en los que sea difícil mantener una frecuencia fonatoria estable o el trastorno de la voz sea importante se han de interpretar las imágenes obtenidas bajo iluminación estroboscópica con sumo cuidado pues en estas situaciones la ilusión de la estroboscópica puede ser engañosa y no ser válida. Además, la intensidad de la voz debe ser suficiente como para poder activar el estroboscopio mediante la señal acús-tica3, 4,5,30.
De todas formas su utilización en la clínica puede
infor-Figura 7. Imágenes correspondientes a varios ciclos vocales normales
marnos no sólo de las circunstancias patológicas del elemento vibrador sino que, indirectamente, permite identificar alteracio-nes del comportamiento del elemento efector y de la funcionalidad muscular intrínseca y extrínseca. Las indicacio-nes para su uso como procedimiento diagnóstico son por lo tanto muy amplias. Es el método de elección para la valoración de la mayor parte de la patología que afecta a alas cuerdas vocales y en un 15% de los casos de los trastorno de la voz supone el método de diagnóstico definitivo26,27,35,36.
La utilización de la videoestroboscopia es especialmente útil para el estudio de aquellos casos en los que no se aprecian alteraciones orgánicas evidentes ni se identifica claramente la causa de la disfunción. Ante estos el estudio del ciclo vibratorio puede definir desviaciones significativas del patrón de vibración normal que nos permitan realizar el diagnóstico, o aportar datos importantes en relación al tratamiento y al pronóstico.
Estudio estroboscópico
El esquema de estudio estroboscópico que se utiliza habitualmete se basa en el diseñado por M. Hirano (1981) que posteriormente se ha ampliado por el mismo Hirano y D. Bless (1993). Los aspectos a observar que incluyen en su protocolo son:
- Frecuencia fundamental - Periodicidad
- Análisis de los movimientos verticales y horizontales - Cierre Glótico
- Simetría de los movimientos bilaterales - Onda mucosa
- Regularidad de las vibraciones - Cierre glótico
- Características y grado de la ondulación de la mucosa.
La frecuencia fundamental de la emisión vocal y sus varia-ciones durante la observación estroboscópica se registra en la pantalla del estroboscopio. Inicialmente la observación debe realizarse sobre el patrón vibratorio del registro fonatorio medio emitido con una frecuenta fundamental e intensidad cómoda, similar a la utilizada en la conversación habitual. En estas cir-cunstancias el ciclo vibratorio se caracteriza por una oclusión completa de la glotis, una fase cerrada de longitud media, una amplitud y grado de ondulación moderados y la regularidad de la ondulación; estas características se utilizan como referencia de normalidad. El examen debe continuar con la valoración durante la emisión de frecuencias altas y bajas para comprobar que el patrón vibratorio en esas circunstancias coincide o no con las características normales de estos dos tipos de fonación. En falsete debemos considerar como normales un cierre incom-pleto de glotis, una amplitud muy reducida y una ondulación mínima o ausente28,31,40,41.
En la voz de pecho, la fase de cierre es muy prolongada y la ondulación muy evidente. Tener en cuenta las diferentes ca-racterísticas de los distintos tipos de fonación y la influencia de la intensidad sobre el patrón vibratorio es obligado para evitar errores de interpretación. En el apéndice I presentamos el pro-tocolo de la valoración estroboscópica que se realiza en el La-boratorio de Voz de la Clínica Universitaria.
Figura 10. Imágenes correspondientes a varios ciclos vocales no
nor-males obtenidos a partir de una exploración estroboscópica de las cuer-das vocales durante la fonación. Se observan ciclos en los que no existe una fase de cierre completo y asimetría en el movimiento de la mucosa de las cuerdas vocales.
Figura 11. Imágenes correspondientes a varios ciclos vocales no
nor-males obtenidos a partir de una exploración estroboscópica de las cuer-das vocales durante la fonación. Se observan ciclos en los que no existe una fase de cierre completo y asimetría en el movimiento de la mucosa de las cuerdas vocales. En amarillo se indica superficie de la glotis correspondiente a tres ciclos vocales. Las líneas rojas y azules corres-ponden a los desplazamientos de la mucosa de las cuerdas vocales en cada fase del ciclo con respecto a la línea media.
Principios de interpretación
Cierre glótico
intermiten-te. Cuando es debido a un defecto mayor de adducción, puede valorarse sin necesidad de la estroboscopia. Cuando es debido a otras causas, como irregularidad, ausencia o rigidez de muco-sa en el borde libre de una o ambas cuerdas, atrofia muscular o masa que impida el cierre, la estroboscopia es obligada bajo los distintos tipos de fonación y grados de intensidad.
Amplitud
El grado de desplazamiento de la onda mucosa con res-pecto a la línea media de la glotis y el punto de su extinción en el plano horizontal, indican la amplitud del desplazamiento ha-cia afuera. En la figuras 7 y 9 se apreha-cia la simetría en el des-plazamiento de la onda de ambas cuerdas vocales. Se debe valorar independientemente el desplazamiento en cada cuerda con respecto a la línea media para determinar si existe asime-tría en la amplitud, lo que indicaría una diferencia en propieda-des mecánicas entre ambas cuerdas vocales.
Asimetría de la fase
Se interpreta que existe asimetría en la fase cuando los bordes libres se sitúan bien en la línea media o en el punto de máxima amplitud de forma asincrónica. Cuando así no ocurre y una cuerda se adelanta o retrasa con respecto a la otra, se considera que concurre una asimetría de la fase (Figuras 10 y 11). La asimetría puede ser constante o intermitente a lo largo de varios ciclos vibratorios.
Ondulación de la mucosa
El grado de ondulación de la mucosa se calcula por la evidencia de la extensión de la onda mucosa desde el borde interno de la cuerda vocal hasta su desaparición en la vertiente superior externa.
Lo que se aprecia es la ondulación de la mucosa a partir del momento en que se produce la separación hacia fuera de la mucosa en cada ciclo vocal, es decir, el desplazamiento hori-zontal de la misma que comienza después de la acuminación que se observa al terminar la fase vertical en la línea media. La dirección de la emigración de la mucosa hacia afuera puede realizarse de adelante hacia atrás o viceversa.
El grado de ondulación depende de la rigidez de la muco-sa. Cuando está tensa por una elongación intensa de la cuerda vocal o cuando existe una pérdida de elasticidad de la misma por inflamación, infiltración, fibrosis o sequedad el movimiento ondulatorio se reduce en gran medida.
Ausencia de ondulación
Puede afectar a una cuerda vocal o a ambas, a toda una longitud o a un área concreta de una cuerda vocal, lo cual es debido a inflamación, fijación cicatricial de la mucosa al plano subyacente o a lesiones circunscritas que infiltran en profundidad. La ausencia de ondulación traduce una alteración severa de la situación del plano de cobertura de la cuerda vocal, lo que en relación a la naturaleza de la lesión puede ser altamente
Figura 12. Imágenes correspondientes a varios ciclos vocales no normales obtenidos a partir de una exploración estroboscópica de las cuerdas
significativo. Se puede así distinguir entre lesiones del plano de cobertura o de naturaleza infiltrativa.
Regularidad de las vibraciones
La regularidad se determina por la existencia o no de uni-formidad de la amplitud o del tiempo durante el cual transcurre el ciclo vibratorio. Se observa bien por la percepción de movi-miento durante la iluminación en fase, que nos debería dar una imagen estática por la sincronización con la frecuencia de osci-lación o por la diferencia de la duración de la fase de apertura entre unos ciclos vibratorios y otros. Como hemos comentado anteriormente, la regularidad de las vibraciones de la onda mucosa puede también analizarse mediante determinados pro-gramas informáticos incorporados al sistema endoscópico (Fi-guras 8 y 9) y estroboscópico (Figura 12).
Sistemas de medición y análisis
Aunque la estroboscopia nos proporciona un grado de in-formación extraordinaria sobre el comportamiento del ciclo vi-bratorio y sus alteraciones no deja de ser para muchas de las observaciones un método de valoración subjetivo que puede ser mejorado mediante la aplicación de sistemas que lo comple-menten.
Para ello se pueden emplear métodos diferentes que se basan en incrementar aún más el enlentecimiento y en la vi-sualización imagen por imagen partiendo de una grabación estroboscópica, lo que permite examinar con mayor precisión los procesos mecánicos que concurren y la obtención de me-didas relativas en pixels. El más simple es la utilización de un reproductor de vídeo que haga posible el avance imagen por imagen sin pérdida de definición de detalles. El más complejo se basa en la digitalización de las imágenes estroboscópicas mediante un programa informático de procesado de imágenes digitales especial que es capaz de enlentecer el movimiento en la medida que deseemos, y seleccionar imágenes estáticas a lo largo de todo el ciclo estroboscópico sobre las que se pueden hacer medidas lineales y angulares intrasujeto que definen las irregularidades del ciclo y las anormalidades de la ondulación de la mucosa, así como las dimensiones y angulaciones. Con estas técnicas de manipulación digital del vídeo se pueden observar fenómenos muy sutiles que podrían pasar desapercibidos en una exploración estroboscópica con-vencional.
Tal y como se utiliza hoy la estroboscopia constituye, junto con la videofibroscopia, un método esencial y rutinario en el diagnóstico de los trastornos de la voz.
No obstante y a pesar de su valor indudable y su validez diagnóstica en una consulta de laringología hay que tener en cuenta que cada día está más próxima la posibilidad de dispo-ner de sistemas de video de alta velocidad que permitirán ob-servar los acontecimientos reales que tienen lugar durante la fonación a nivel de las cuerdas vocales sin limitaciones en lo que a la estabilidad de la frecuencia se refiere o de la periodici-dad de la vibración. La implantación de esta nueva tecnología exigirá crear protocolos de actuación y de evaluación de la in-gente cantidad de información que puede llegar a suministrar para así poder en la consulta diaria contribuir al mejor diagnós-tico posible en cada caso.
Videoendoscopia y videokimografía digital de alta
velocidad de la laringe
Ya se ha comentado que los movimientos dinámicos que tienen lugar en la laringe durante la fonación son demasiado rápidos para ser observados por el ojo humano (5 o 6 imágenes por segundo) o recogidos por los sistemas de filmación habitua-les (25-30 imágenes por segundo).
Habitualmente se emplea la estroboscopia como método para estudiar los fenómenos ondulatorios que tienen lugar en la mucosa de las cuerdas vocales durante la fonación. No obstan-te, este método es válido siempre y cuando el movimiento sea periódico o quasiperiódico.
Desde hace unos años se han desarrollo herramientas que permiten la grabación de fenómenos rápidos mediante vídeo de alta velocidad que permiten recoger los movimientos reales que tienen lugar en las cuerdas vocales, así como la velocidad, la aceleración y el tiempo de las distintas fases del ciclo vocal. Además estos procedimientos se pueden realizar sin exigencias técnicas especiales o molestias para los pacientes o los sujetos a estudiar.
La filmación a alta velocidad ha supuesto en muchos cam-pos una herramienta de investigación de gran valor debido a su potencial para presentar fenómenos dinámicos, extremadamente rápidos que no pueden ser captados directamente por el ojo hu-mano ni por las técnicas de fotografía o de filmación habituales.
Uno de estos fenómenos es la fonación.
Se han expuesto las característica aplicaciones y limita-ciones del método de la estroboscopia aunque es útil desde el punto de vista clínico, tiene limitaciones:
– Exige que los ciclos vocales se correspondan con un fenómeno periódico o cuasiperiódico.
– Exige al menos 3 segundos como mínimo de fonación mantenida para la sincronización del flash estroboscópico.
– No permite el cambio frecuencial en intervalos cortos de tiempo.
– No permite el registro del inicio de los fenómenos vibratorios de las cuerdas vocales.
Estas limitaciones y algunas otras hacen que a la hora de valorar fenómenos dinámicos laríngeos, en relación con patolo-gía vocal, que se corresponden con disfonías moderadas o se-veras, no se pueda obtener una imagen representativa en cá-mara lenta de lo que ocurre realmente a nivel de las cuerdas vocales. Tampoco permite el estudio del inicio de la fonación, ni de algunos otros fenómenos vocales que conlleven señales aperiódicas o cambios de frecuencia bruscos como los que se dan en el canto, la tos, la risa,...
El número de pacientes que no pueden ser valorados me-diante los procedimientos tradicionales, en cuanto a la explora-ción laríngea se refiere, suponen aproximadamente un 20%, siendo, en la mayor parte de los casos aquellos pacientes que presentan los fenómenos y los trastornos más complejos desde el punto de vista fonatorio (disfonías severas, parálisis laríngeas, profesionales del canto, ...).
y desde el punto de vista médico, no era posible su aplicación, ya que la complejidad tecnológica y las exigencias de luz que requerían lo hacían impracticable desde el punto de vista técni-co y, en muchos casos, estaba técni-contraindicado debido a las le-siones que causaba la necesidad de una fuente de iluminación extremadamente potente, que en muchos casos podía causar lesiones por exceso de calor en la mucosa de la laringe.
En los últimos 15 años se han desarrollado sistemas de vídeo de alta velocidad que permiten grabar a 2.000 o 4.000 imágenes/segundo utilizando cámaras especialmente sensibles, precisas y diseñadas específicamente para este motivo32,33,34.
De esta forma se pueden capturar imágenes de una manera mucho más rápida que la propia vibración de las cuerdas vocales y reproducirlas a una velocidad lenta. Así mismo, no existe la limitación que suponía la necesidad de que la señal fuera periódi-ca o quasiperiódiperiódi-ca con lo que fenómenos disfónicos, extremada-mente complejos que dependen de mecanismos de dinámica no linear pueden ser recogidos con gran detalle (Figura 13).
En el momento actual, desde el punto de vista tecnológi-co, se ha simplificado de manera muy significativa los requeri-mientos técnicos en cuanto a luz y condiciones se refiere y las cámaras no sólo han ganado en sensibilidad con respecto a la luz sino que nos permiten visualizar imágenes en color y reali-zar sobre ellas, una vez digitalizadas, todo tipo de mediciones en lo que se refiere a las dimensiones de las cuerdas vocales así como a los fenómenos dinámicos de velocidad y aceleraciones que tienen lugar en el epitelio de las cuerdas vocales.
Los equipos actuales incluyen un software y un sistema informático que permite tratar las imágenes y obtener varias líneas de videokimografia. La técnica de la videokimografía digital permite estudiar de un manera sencilla el comportamiento de puntos muy concretos de la mucosa de las cuerdas vocales y realizar valoraciones dinámicas de tal modo que se pueden co-nocer los valores de velocidad y aceleración de distintas zonas de la mucosa de las cuerdas vocales en las diferentes fases del ciclo vocal (Figuras 14 y 15).
Tanto la videokimografía como la videoendoscopia de alta
Figura 13. Ejemplo de las fases de un ciclo vocal real grabado con
video de alta velocidad.
Figura 14. Ejemplo de la valoración mediante cuatro líneas de
videokimografía digital en diferentes zonas de las cuerdas vocales du-rante el ciclo vocal.
Figura 15. Valoración de las velocidades y aceleraciones de
determina-dos puntos del borde libre de las cuerdas vocales a partir de la imagen digitalizada y con el registro en tiempo real de todas las fases del ciclo vocal
Arqueado
Irregular Defecto Post. Reloj de arena Incompleto
D 1 2 3 4 5
I 1 2 3 4 5
Defecto Ant. Completo
F0: _________________SPL: __________
Calidad vocal: ______________________
Liso/Recto Rugoso/Irregular
Borde CV
Valoración Estroboscópica
D/Dña. ____________________________
Ha. Ca.: __________ Fecha: ____/___/____
Dr.: ________________Reg: ___________
Jo Co.:______________________________
Cierre Glotis
Fase de
Cierre 1 2 3 4 5
Normal Predominio de fase abierta
(cuchicheo)
Predominio de fase cerrada (hiperaducción)
I. inferior Nivel vertical
CV Aprox.
1 2 3 4
D. inferior
Igual Dudoso
Amplitud
D 1 2 3 4 5
I 1 2 3 4 5
Normal LigeramenteDisminuida ModeradamenteDisminuida SeveramenteDisminuida movimientoNo existe
Onda Mucosa
Normal LigeramenteDisminuida ModeradamenteDisminuida SeveramenteDisminuida movimientoNo existe
Comportamiento vibratorio
Completo siempre
Ausencia parcial a veces
Ausencia parcial siempre
Ausencia completa a veces
Ausente completo siempre
Casi siempre irregular Simetría
de Fase
1 2 3 4
A veces irregular
Regular Siempre irregular
D 1 2 3 4 5
I 1 2 3 4 5
D 1 2 3 4 5
I 1 2 3 4 5
Casi siempre irregular Periodicidad/
Regularidad
1 2 3 4
A veces irregular
Regular Siempre irregular
Bandas ventriculares:
Movimiento: Normal Ligera compres. Moderada compres. Cierre completo
1 2 3 4
1. D>I
Simetria del movimiento: 1. I>D 3. Igual
Aritenoides:
Movimiento: Normal Amplio Pobre
1 2 3
1. D>I
Simetría del movimiento: 1. I>D 3. Igual
Hiperfunción: 1. No presente 2. Presente a veces 3. Siempre presente
Firma:
Lab. Voz/sf/CUN Oct. 2000
Facultad de Medicina. Universidad de Navarra
Clínica Universitaria
Facultad de Medicina Universidad de Navarra_________
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